Phasenwechselmaterialien: Ein Überblick

Phasenwechselmaterialien (PCMs) haben sich aufgrund ihrer Fähigkeit, bei Phasenübergängen und nahezu konstanten Temperaturen beträchtliche Mengen an latenter Wärme aufzunehmen und wieder abzugeben, als eines der vielversprechendsten Materialien für die thermische Energiespeicherung etabliert. Ihre einzigartigen thermophysikalischen Eigenschaften prädestinieren sie für ein breites Anwendungsspektrum, darunter die Speicherung solarthermischer Energie, die Energieeinsparung in Gebäuden, die Abwärmenutzung, die Kühlung von Elektronik, das Thermomanagement von Batterien, die Kältetechnik, die Logistik in der Kühlkette sowie Systeme für Elektrofahrzeuge. Angesichts der weltweit steigenden Nachfrage nach nachhaltigen Energietechnologien rücken PCM-basierte thermische Energiespeichersysteme zunehmend in den Fokus, da sie das Potenzial bieten, die Energieeffizienz zu steigern, Spitzenlasten zu reduzieren und die Integration erneuerbarer Energiequellen zu erleichtern. Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über Phasenwechselmaterialien für die thermische Energiespeicherung und behandelt dabei deren grundlegende Prinzipien, Klassifizierung, thermophysikalische Eigenschaften sowie Wirkungsweisen.